Notícias

Conhecimentos básicos sobre árvores de Natal de superfície (árvores secas)

Na indústria de petróleo e gás natural, uma “Árvore de Natal” refere-se a uma série de válvulas e conjuntos de carretéis instalados no topo de um poço de petróleo. Em poços terrestres, ela é instalada sobre o último carretel de revestimento; em poços submarinos, é instalada sobre o conjunto da cabeça de poço de alta pressão. A Figura 1 ilustra um diagrama esquemático de uma “Árvore de Natal” e do conjunto da cabeça de poço de superfície. A seção da Árvore de Natal está localizada na parte superior (dentro de uma caixa azul), enquanto a seção da cabeça de poço é a parte inferior (dentro de uma caixa vermelha). Muitas pessoas confundem os conceitos de “Árvore de Natal” e “cabeça de poço”, frequentemente acreditando que sejam a mesma coisa.

Suas funções são as seguintes:

Transportar fluidos do reservatório do poço até a superfície de forma segura e controlada.
Para garantir o acesso seguro ao poço para a realização de procedimentos de intervenção.
Para permitir operações de injeção de água ou gás.
Fornecer conexões de linha hidráulica para controle de válvulas de segurança de fundo de poço (SCSSSV).
Oferecer interfaces elétricas para instrumentação e equipamentos de bombas submersíveis elétricas (ESP).

Esta seção apresenta uma “árvore de Natal” de superfície (árvore seca), referindo-se a qualquer árvore localizada acima da linha d'água. Uma árvore de Natal consiste em uma série de válvulas, cujos componentes são descritos abaixo.

Válvula Mestra

Uma válvula mestra está localizada acima do cabide de tubulação e serve para permitir a operação normal do poço ou para fechá-lo. Normalmente, existem duas válvulas mestras: uma chamada Válvula Mestra Inferior e a outra Válvula Mestra Superior. Duas válvulas são comumente usadas para fornecer redundância; se uma falhar, a outra pode assumir sua função. As Figuras 2 e 3 mostram esquemas simplificados de uma válvula mestra simples e de duas válvulas mestras, respectivamente.

Bloco T (T-Block)

A conexão em T (bloco em T) permite que o fluxo de fluido seja desviado do tubo vertical para o tubo horizontal.

Figura 4 - Conexão tipo T

Válvula de asa (Asa de fluxo)

Uma válvula de controle lateral está localizada na lateral do conjunto "Árvore de Natal" e controla ou isola o fluxo de produção do poço para as instalações de superfície. Dependendo do projeto da "Árvore de Natal", ela pode ser equipada com uma ou duas válvulas de controle lateral. Alguns operadores exigem duas válvulas de controle lateral de produção — uma como válvula de produção primária e a outra como reserva (veja a Figura 5). Em muitos casos, uma válvula de controle lateral é usada para produção e a outra serve como válvula de controle de fluxo (veja a Figura 6).

Estrangular

O "choke" é o menor componente restritivo na árvore de Natal, cuja função é controlar a taxa de produção do poço de petróleo. Em alguns casos, também é usado para controlar a produção de areia. Um "choke" restringe a área de fluxo de petróleo inserindo um pequeno cilindro ou orifício em seu corpo. Quanto menor o diâmetro do cilindro, menor a taxa de produção. Existem dois tipos de chokes: 1) Choke Positivo (cilindros intercambiáveis) e 2) Choke Ajustável (diâmetro do choke facilmente ajustável).

Válvula de cotonete

Uma válvula de sucção está localizada no topo do conjunto da árvore de Natal, proporcionando uma passagem vertical para o poço para operações com cabo de aço, cabo liso, tubulação flexível ou bomba de haste.

Tampa em T e Manômetros

A tampa em T é um flange localizado na parte superior da válvula de limpeza, permitindo a conexão de lubrificadores de cabo ou unidades de prevenção de erupção (BOP) com tubulação flexível/limpeza ao poço para a realização de operações de intervenção. Manômetros são usados para monitorar a pressão do poço. Atualmente, a maioria das operadoras utiliza manômetros eletrônicos para transmitir dados de pressão e/ou temperatura por meio de sistemas eletrônicos, visando um melhor monitoramento do poço.